Gαi1/3蛋白介导Akt-GSK3β-NFATc1信号通路调控破骨细胞分化机制研究

目的观察G蛋白抑制性α亚单位1/3(Gαi1/3蛋白)对骨髓源性巨噬细胞(bone marrow-derived macrophages,BMMs)向破骨细胞分化的调控作用及其作用机制。方法采用慢病毒敲减及基因敲除策略,获取scr-shRNA、Gαi1/3-shRNA及Gαi1/3双敲除(Gαi1/3-double knock out,Gαi1/3-DKO)三种BMMs,加入巨噬细胞集落刺激因子(macrophage colony stimulating factor,MCSF)、核因子κB受体活化因子配体(receptor activator for nuclear factor-κB ligand,RANKL),MCSF+RANKL处理30 min,采用Western Blot对Akt-GSK3β-NFATc1信号通路中蛋白表达进行检测。MCSF和RANKL联合诱导scr-shRNA、Gαi1/3-shRNA BMMs 4 d染色后观察破骨细胞细胞核数目、破骨细胞大小及数量。予小鼠骨质疏松模型右侧股骨干骺端微量注射慢病毒scr-shRNA及Gαi1/3-shRNA,观察敲减Gαi1/3对于小鼠骨质丢失的逆转作用。结果敲减、敲除Gαi1/3对MCSF及MCSF+RANKL诱导Akt-GSK3β-NFATc1通路中关键蛋白(p-Akt473、p-GSK3β、NFATc1)的活化产生抑制作用。同时,敲减Gαi1/3抑制破骨细胞的分化以及抑制骨质疏松模型中小鼠骨质丢失。结论Gαi1/3蛋白通过介导Akt-GSK3β-NFATc1通路调控破骨细胞分化,可为临床治疗骨质疏松提供新的思路和治疗靶点。